倪兆欽

（福建省永富建設(shè)集團(tuán)有限公司）

灌注樁后注漿施工技術(shù)在建筑工程施工中的應(yīng)用研究

倪兆欽

（福建省永富建設(shè)集團(tuán)有限公司）

伴隨著我國科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，高層建筑建設(shè)水平隨之提高，在建筑工程中采用了很多非常先進(jìn)的施工技術(shù)。在這些所采用的先進(jìn)技術(shù)中，一項(xiàng)比較重要的就是灌注樁后注漿技術(shù)，在建筑工程施工中作用發(fā)揮明顯。利用此技術(shù)能夠大幅提高灌注樁狀體的承受力度，從而有效降低灌注樁樁基的質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)。對建筑工程施工產(chǎn)生積極影響。本文重點(diǎn)分析了灌注樁后注漿施工技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用。

建筑工程，灌注樁后注漿；施工技術(shù)；應(yīng)用研究

1　引言

注漿法發(fā)明的時(shí)間比較晚，技術(shù)發(fā)展歷程也僅僅經(jīng)過兩百多年，但是由于其自身優(yōu)點(diǎn)從而獲得迅速發(fā)展。對于此法的應(yīng)用最初只在水閘方面，目前在各個(gè)領(lǐng)域都可以看到注漿法。灌注樁后注漿施工技術(shù)作為注漿法的一個(gè)比較重要的技術(shù)，在建筑領(lǐng)域得到普遍應(yīng)用。

2　灌注樁后注漿施工技術(shù)的含義及基本特點(diǎn)

2.1灌注樁后注漿技術(shù)的含義

在實(shí)際施工過程中，以施工目標(biāo)作為對象鉆孔，采用帶有壓力的注漿設(shè)備將灌注液注入孔洞，與此同時(shí)實(shí)施攪拌，將孔洞內(nèi)部灌注液構(gòu)成一個(gè)有機(jī)整體，以期達(dá)到施工過程的整體性，滿足基本負(fù)荷要求。為樁基底部打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，大部分施工過程灌注樁后注漿技術(shù)以遠(yuǎn)控方式進(jìn)行，之后進(jìn)入鋼筋籠注漿攪拌，構(gòu)成復(fù)合樁結(jié)構(gòu)[1]。灌注樁后注漿技術(shù)能夠科學(xué)合理解決樁基出現(xiàn)漏渣以及漏皮等問題，同時(shí)可以大幅提升樁基綜合承載能力，防止發(fā)生沉降。因此，灌注樁后注漿技術(shù)不但能夠達(dá)到建筑施工基本要求，還能夠確保建筑施工整體要求。人們越來越意識(shí)到，灌注樁后注漿技術(shù)施工速度快，過程簡單操作上手容易，整體施工質(zhì)量較好，對于企業(yè)持續(xù)發(fā)展、提升競爭力意義重大。

2.2灌注樁后注漿技術(shù)實(shí)用性強(qiáng)、優(yōu)點(diǎn)眾多，主要包括

（1）能夠有效固化樁的沉渣和沉皮，大幅提升樁的承載能力，與之成反比減少的則是沉降量。

（2）明顯降低工程造價(jià)，使得技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益出現(xiàn)明顯改觀，這種作用在這種較大直徑的超長樁上的效益改善體現(xiàn)更為明顯。相比于傳統(tǒng)的灌注樁，后柱狀技術(shù)優(yōu)勢明顯，可以減少樁徑，縮短樁長，而且還能夠防止穿透那些很難穿越的地質(zhì)土層，從而降低了工程整體的施工難度，使得施工周期得到進(jìn)一步縮短，保證工程按照預(yù)期計(jì)劃完工。另外，后注漿預(yù)先埋下的內(nèi)導(dǎo)管利用對聲波投射法的使用及時(shí)檢測樁身整體是否完整，注漿管完全能夠取代具有相同強(qiáng)度的截面鋼筋而使用，從而保證了一管三用，最大程度的提升經(jīng)濟(jì)效益[2]。

（3）技術(shù)應(yīng)用范圍比較廣。在各個(gè)地質(zhì)土層以及中風(fēng)化巖層幾乎都可以使用灌注樁后注漿技術(shù)。使用范圍比較大，效果明顯。

（4）施工工藝簡單、易上手，便于進(jìn)行操作，從而為技術(shù)的迅速普及與推廣打下了扎實(shí)的基礎(chǔ)。

3　灌注樁后注漿施工技術(shù)作用機(jī)理分析

在上一節(jié)特點(diǎn)分析中已經(jīng)明確指出，通過采用灌注樁后注漿技術(shù)可以大幅提升樁自身的承載能力，減少樁的沉降量，具體機(jī)理分析如下：

3.1提高樁端阻力

高壓漿液向樁底注入后，虛土沉渣的化學(xué)以及物理性能得到一定程度的改變，樁和巖層土體邊界條件也有所改變。如果樁體和其周邊土體土質(zhì)是粗粒狀時(shí)，會(huì)使得漿液滲入膠結(jié)效應(yīng)的強(qiáng)度得到提高，水泥漿液會(huì)把那些顆粒比較粗大的沉渣徹底固化為強(qiáng)度為中低等級(jí)的混凝土，如土體是顆粒比較細(xì)小的土?xí)r，就會(huì)出現(xiàn)快速注入漿液的情況，進(jìn)而形成網(wǎng)狀加筋復(fù)合土體，這種土體具有比較高的剛度和強(qiáng)度[3]。

3.2提高樁側(cè)阻力

按照同樣的機(jī)理，在樁側(cè)注入的漿液會(huì)與土體有機(jī)融合大大增強(qiáng)樁側(cè)后注漿中的側(cè)阻力。向樁底部進(jìn)行注漿過程中，由于采用的是把漿液直接向漿底注入，所以隨著注漿壓力以及注漿量的增大，一些漿液可以有效克服樁側(cè)的摩擦力和樁側(cè)上方覆土產(chǎn)生的壓力作用，按照樁土界面方向持續(xù)向上面泛漿等，從而使得側(cè)阻力連續(xù)提高。此外，可以利用樁上抬而生成的反向摩擦阻力提升樁底注漿側(cè)阻力。

3.3減少沉降量

根據(jù)前面分析可知，灌注樁后注漿技術(shù)能夠有效加強(qiáng)土體剛度，與之相應(yīng)成反比的就是對樁沉降量的減少。另外，由于注漿壓力對樁端的影響，其會(huì)受到壓縮而發(fā)聲形變，進(jìn)而使得部分工程可以加快施工進(jìn)度，提前完工，大大減少了之后使用期間出現(xiàn)豎向變形情況的可能性。

4　灌注樁后注漿技術(shù)施工工藝基本要點(diǎn)

4.1后注漿施工工藝基本流程

①制作安裝注漿管閥；②對樁身實(shí)施澆筑，安裝注漿使用的相關(guān)設(shè)備，同時(shí)把漿液注入其中，之后使注漿平穩(wěn)；③拆除有關(guān)注漿設(shè)備。

4.2注漿漿液的制備

在眾多注漿工藝中，如何把控注漿漿液的稠度和可灌性是一項(xiàng)重要方面。根據(jù)注漿泵的基本特點(diǎn)和實(shí)際場地地質(zhì)特點(diǎn)的基本分析，應(yīng)當(dāng)科學(xué)合理選擇注漿液以及注漿的粘稠程度。當(dāng)前，我國國內(nèi)的后注漿工程普遍采用的漿液基本以水泥漿為主，此外按照有關(guān)需求適當(dāng)添加外加劑，水玻璃類的漿液由于其自身的優(yōu)勢無毒且價(jià)格低廉和交易控制凝結(jié)時(shí)間等屬性，獲得全球相關(guān)領(lǐng)域的普遍認(rèn)可[4]。

4.3后注漿施工機(jī)具

建筑工程施工工具主要包括兩部分：①地面注漿裝置和低下注漿裝置。地面注漿裝置由高壓注漿泵、漿液攪拌機(jī)以及地面管路系統(tǒng)構(gòu)成。②地下注漿裝置。地下注漿裝置主要由注漿管、豎向?qū){管以及樁端壓力注漿裝置等組成。

4.4注漿終止控制標(biāo)準(zhǔn)

影響后注漿的最大注漿壓力的因素很多，樁身結(jié)構(gòu)是具有決定性的方面，樁徑、有效樁長和樁入土深度對樁身結(jié)構(gòu)影響重要。在注漿開始之前，可以根據(jù)所描述的各種條件大概評估計(jì)算最大注漿壓力，當(dāng)注漿壓力達(dá)到預(yù)先評估的最大數(shù)值并且持續(xù)平穩(wěn)一段時(shí)間后，就可以將注漿工作終止。另外，還可以根據(jù)地層有關(guān)條件以及規(guī)定需求的實(shí)際承載力的提升幅度將注漿量明確固定下來，操作流程完全一致。如果注漿量達(dá)到有關(guān)要求，就應(yīng)當(dāng)終止注漿。由于在國內(nèi)外相關(guān)理論研究中缺乏成熟合理的計(jì)算公式實(shí)施預(yù)先計(jì)算，因此，都是根據(jù)有關(guān)實(shí)踐和積累的豐富經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行粗略估算，之后依托實(shí)驗(yàn)明確合理的注漿量。同時(shí)以注漿壓力和注漿量作為基本指標(biāo)參數(shù)進(jìn)行雙控制。

4.5最佳注漿時(shí)間

根據(jù)國家建筑科學(xué)研究院研究的泥漿護(hù)壁灌注樁后注漿配套的資料表明，在成樁完成后的2～30d內(nèi)進(jìn)行后注漿。而相關(guān)實(shí)踐表明，由于都是通過高壓來完成注漿工作，對樁自身的強(qiáng)度提出了很高的要求。如果注漿時(shí)間較早，極有可能受制于樁自身強(qiáng)度過低的特點(diǎn)嚴(yán)重破壞混凝土結(jié)構(gòu)，或由于樁缺乏一定強(qiáng)度的側(cè)力造成漿液溢出地面的狀況發(fā)生。相反，如果注漿時(shí)間比較晚，很可能由于樁身泥皮發(fā)生硬化，造成漿液向上泛漿滲入樁身四周的土體造成不良影響，甚至造成漿液分散于遠(yuǎn)處和流失，還有可能出現(xiàn)串孔現(xiàn)象的發(fā)生。所以應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格仔細(xì)審核施工方案，根據(jù)樁的實(shí)際設(shè)計(jì)強(qiáng)度進(jìn)行嚴(yán)密準(zhǔn)確的評估計(jì)算，尋找到最佳注漿時(shí)間。

5　灌注樁后注漿的質(zhì)量要求與驗(yàn)收

①按照目前國內(nèi)比較通用的樁基驗(yàn)收就技術(shù)規(guī)范驗(yàn)收成樁的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)；②建議執(zhí)行國家建筑科學(xué)研究院發(fā)布的《灌注樁后注漿技術(shù)規(guī)程》、后注漿施工操作以及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)；③實(shí)際施工過程中，應(yīng)當(dāng)對后注漿各工藝指標(biāo)參數(shù)實(shí)施動(dòng)態(tài)檢測。這種檢測涉及方面很多，主要有檢查注漿管，涉及注漿管的長度、注漿管的材質(zhì)以及接口實(shí)際質(zhì)量等等。在檢查過程中發(fā)生任何異常都必須及時(shí)進(jìn)行調(diào)整；④樁基工程順利完成之后，應(yīng)當(dāng)以現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)作為依據(jù)，對單樁豎向承載力和樁自身的完整程度進(jìn)行檢驗(yàn)。檢驗(yàn)承載力需要在灌注20d之后進(jìn)行[5]；⑤后注漿施工全部完成之后，有關(guān)部門應(yīng)當(dāng)提供一些資料信息，主要包括：材料質(zhì)量檢驗(yàn)報(bào)告、試注漿記錄、設(shè)計(jì)工藝參數(shù)指標(biāo)以及后注漿作業(yè)記錄，此外加之在特殊情況下實(shí)施有關(guān)處理的記錄信息等。

6　結(jié)束語

通過采用灌注樁后注漿技術(shù)能夠大幅提升樁的實(shí)際承載能力，同時(shí)減少樁的沉降程度，在工程應(yīng)用中獲得極大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。所以，隨著此技術(shù)在相關(guān)領(lǐng)域得到不斷推廣與應(yīng)用，人們對其的理解與接受也越來越深，對相關(guān)技術(shù)的改進(jìn)與調(diào)整也會(huì)不斷進(jìn)行，逐漸發(fā)展為灌注樁必須具有的一項(xiàng)新型配置技術(shù)，蘊(yùn)藏著不可估量的上升空間。

[1]王旭，于志強(qiáng).樁底壓密灌漿提高鉆孔灌注樁承載力[J].建筑結(jié)構(gòu)，2010 （03）：14～15.

[2]李新.灌注樁后注漿施工技術(shù)在建筑工程施工中的應(yīng)用探析[J].中華民居（旬刊），2014（33）：68.

[3]陸子易.灌注樁后注漿施工技術(shù)在建筑工程施工中的應(yīng)用探析[J].化工管理，2014（26）：34.

[4]李穎.灌注樁后注漿施工技術(shù)研究[J].黑龍江科技信息，2013（35）：182.

[5]張忠苗.灌注樁后注漿技術(shù)及工程應(yīng)用[M].北京：中國建筑工程出版社，2014.

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2015-10-16